WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 43 |

Вместе с тем существует, по крайней мере, одна область познания, а именно биология, в которой уже несколькими поколениями ученых ведутся поиски специфических способов и единиц измерения длительности. Результаты, полученные такими исследователями, как Х. Фрай, Г. Кейт, Т.А. Детлаф, Д.И. Сабинин, Г.П. Еремеев, являются достаточно веским основанием для постановки и самого серьезного обсуждения проблемы многообразия форм времени.

1. Проблема биологического времени Идея о том, что природа живых организмов обусловлена прежде всего спецификой временной организации протекающих в них процессов, была высказана еще в середине прошлого века Карлом Эрнестом фон Бэром (17921876).

К. Бэр считает, что различные живые организмы живут как бы в разных временных масштабах, в силу чего те интервалы времени, которые исчезающе малы для человека, могут быть огромными, например, для насекомых. При этом он, казалось бы, не выходит за рамки господствовавших в середине прошлого столетия ньютоновских представлений о времени. Речь идет только о разных временных масштабах. Но при этом единицу времени К. Бэр определяет через равенство совершенной в организме физиологической работы, включая и физиологическую работу организма, связанную с восприятием окружающей действительности, а в качестве меры времени рассматривает удары пульса. Он пишет: “Вообще пульс находится, кажется, в известном соотношении со скоростью ощущений и движений. У кролика биение пульса в два раза быстрее, чем у человека, а у крупного рогатого скота в два раза медленнее. Без сомнения, ощущения и движения у первого бывают быстрее, чем у последних. Итак, кролик проживает в данное время значительно более, чем крупный рогатый скот”1 /Бэр, 1861, с. 16/. Таким образом, для различных живых организмов эквивалентными оказываются единицы времени разных временных масштабов. Дело происходит так, будто эти живые организмы живут в разных физических временах, текущих относительно друг друга с различной скоростью.

Рассуждая о том, что при переходе к более мелким масштабам времени то, что казалось до этого неизменным, оказывается подверженным изменениям, К. Бэр делает важные в методологическом отношении выводы: “всякий застой есть только кажущееся”; “одно только постоянное изменение и при том в форме развития действительно и вечно, чем и вызывается к бытию все частное” /с. 26/. В подобной переменчивости “однакож постоянны, неизменны законы природы, по которым совершаются перемены” /Там же/. Это постоянство, неизменность законов течения материальных процессов во времени К. Бэр удачно иллюстрирует аналогией с соотношением музыкальной идеи и ее материальной реализацией в виде нотных записей и сыгранной на рожке мелодии или мысли и ее передачи устно или письменно. Он пишет: “Но нет сомнения, что внутренняя выработка музыкальной или духовной идеи предшествовала их чувственному изображению, и не мелодия составилась из отдельных звуков, не мысль из отдельных слов, но отдельные тоны и звуки вызваны были в том порядке, какой был нужен для выражения мелодии или мысли” /с. 3031/. Точно так же, считает К. Бэр, и в живой природе меняются поколения живых организмов, но вечными и неизменными остаются “только формы этих процессов развития” /с. 31/. В конечном итоге делается вывод о том, что жизненный процесс является “не результатом органического устройства, а размером (Rythmus), подобным мелодии, по которому органическое тело строится и перестраивается” /с. 36/.

Во времена К. Бэра еще не было понятия "биологическое время", и он сам не только не вводит такого понятия, но даже не говорит напрямую о специфике временной организации биологических процессов. Но его рассуждения о том, что разные живые организмы могут “жить быстрее или медленнее” и даже в разных масштабах времени, а также вывод, сделанный им из сравнения временной, по сути дела, структуры жизненного процесса с музыкальной мелодией и ритмом, показывает, сколь большое значение он придавал временной организации биологических процессов.

Подобные выводы не случайны. Дело в том, что К. Бэр много времени и энергии уделил изучению и описанию эмбрионального развития животных и птиц и хорошо знал зависимость скорости этого развития от температуры и других факторов. При этом процесс развития как единый целостный поток как бы растягивается или сжимается во времени, сохраняя в целом свою внутреннюю временную структуру /Бэр, 1950/.



Об особенностях пространственновременной организации биологических процессов писал В.И. Вернадский (18631945). Он особо подчеркивал, что в живом организме, как и в физическом мире, время тесно связано с пространством и имеет смысл говорить о пространствевремени живого организма, а не о пространстве и времени в отдельности /Вернадский, 1975/.

Следует заметить, что В.И. Вернадский ограничился общими соображениями о биологическом времени. Он не ставил перед собой задачу найти способ введения в понятийный аппарат биологии понятия биологического времени, хотя и рассматривал свой подход к проблеме времени как естественнонаучный, а не философский /Вернадский, 1932, 1933/. Он обобщил выводы естествознания о пространственновременных свойствах неживой природы и попытался распространить их на живую природу. Однако, не подвергнув их философскому анализу, В.И. Вернадский на философский, по своей природе, вопрос дает естественнонаучный ответ, констатируя, что время это эмпирически устанавливаемая бренность объектов материальной действительности и определяемая при помощи часов длительность существования этих объектов. В результате В.И. Вернадский остался на уровне эмпирических обобщений и сформулированные им идеи о специфике пространственновременных свойств биологических процессов оказались слишком абстрактными и недостаточно операциональными.

Практическое введение в биологию понятия "биологическое время" связано с такими именами, как Л. дю Нуйи, Г. Бакман, Х. Фрай, Г. Кейт, Т.А. Детлаф, Г.П. Еремеев, Д.А. Сабинин, К. Торнтвейт и др.

Изучая скорости заживления ран в разном возрасте, Леконт дю Нуйи /Nouy,1936/ показал, что с возрастом эта скорость падает, и если у 10летнего ребенка раны величиной в 20 кв. см. заживают за 20 дней, то у 50летнего человека аналогичные раны заживают за 78, а у 60летнего за 100 дней. Исходя из этого, Л. дю Нуйи полагал, что для совершения определенного количества физиологической работы в возрасте 50 лет в среднем необходимо почти в четыре раза больше физиологического времени, чем в 10летнем возрасте, и поэтому все происходит так, будто звездное время течет в четыре раза быстрее для человека 50 летнего возраста, чем для ребенка десяти лет. Но поскольку звездное время на самом деле не может зависеть от возраста людей, то Л. дю Нуйи считал, что с возрастом меняется скорость "физиологического времени".

О "биологическом", или "органическом", времени писал Г. Бакман /Backman, 1943/, который предполагал, что это время можно задать в виде логарифмической функции x = * log(t) + обычного "физического времени" t, где х органическое время, а и некоторые константы.

Идеи Л. дю Нуйи и Г. Бакмана находят в настоящее время применение и дальнейшее развитие в геронтологии /Чеботарев, Минц, 1978/ и биоэкологии /Мауринь, 1980; 1982;1983; 1996/.

Следующим шагом в развитии понятия "биологическое время" стало использование в эмбриологии и некоторых других разделах биологии особых "безразмерных", т. е. не выразимых в общепринятых единицах измерения времени, характеристик длительности развития живых организмов и течения биологических процессов. В 30х годах Х. Фрай /Fry,1936/ при изучении длительности разных фаз преобразования ядер в яйцах морского ежа в период оплодотворения использовал в качестве единиц длительности период от осеменения до первого деления. Несколько позже Г. Кейт /Cate,1956/, сравнивая интенсивность дыхания различных видов амфибий при разных температурах, использовал в качестве единицы времени 1/100 часть общей продолжительности периода развития от окладки оплодотворенного яйца до конца нейруляции.

Г.П. Еремеев /Еремеев,1959/, изучая зародышевое развитие различных видов птиц, время наступления разных этапов развития выразил в долях периода от окладки яйца до вылупления. В результате оказалось, что у таких домашних птиц, как куры, утки, гуси, индейки, а также у таких птиц, как чибис, голубь домашний, крачка черная, одни и те же этапы зародышевого развития при измерении времени указанным выше способом наступают "одновременно", тогда как в единицах астрономического времени разница в длительности отдельных этапов развития у разных птиц достигает многих суток.

В бактериологии существует мнение, что “для оценки процессов роста и развития бактерий целесообразно использовать не привычное и стабильное физическое время, а вариабельное время генерации /t /...” /Смирнов,1982, с. 34/.





К выводу о непригодности для описания биологических процессов общепринятых единиц измерения времени приходят и исследователи, изучающие рост и развитие растений. Так, например, К. Торнтвейт /Thornthwaite,1953/ в качестве единицы времени использовал длительность интервалов между появлением соседних узлов на стебле гороха. Комментируя работу К. Торнтвейта, Р. Акофф и Ф. Эмери пишут: “Эти промежутки имели различную длительность в астрономических единицах времени, но с их помощью удавалось лучше предсказывать урожай и управлять его сбором, чем при использовании дней и часов” /Акофф, Эмери, 1974, с.248/. К мысли о необходимости введения в физиологию растений особых единиц измерения времени пришел и Д.А. Сабинин /Сабинин, 1963/, который, изучая вопрос о детерминации характерных особенностей листьев условиями освещенности, заметил, что при изменении этих условий на побегах растений образуется примерно по три листа, обладающие строением, соответствующим прежним условиям освещенности. Характеризуя это явление, автор пишет: “Трудно указать в днях или иных единицах времени промежуток, проходящий от момента окончания детерминации структуры листьев до окончания формирования данного листа. Температура, влажность, обеспеченность растения азотом и другими элементами минерального питания сильно сказываются на темпе роста и изменяют длительность этого промежутка. Но величина этого промежутка может быть с достаточным приближением выражена в единицах биологического времени” /Сабинин, 1963, с.128129/. Д.А. Сабинин считает целесообразным в качестве такой единицы, названной им пластохроном, взять интервал длительности одного элементарного этапа развития побега, т.е. образования узла, листа и междоузлия, и отмечает, что при исчислении времени жизнедеятельности побега в пластохронах можно обойти трудности, связанные с действием различных внешних условий на скорость появления листьев. “Как бы ни изменялась эта величина, один пластохрон остается пластохроном, и поэтому скорость формообразовательной деятельности побега в пластохронах окажется неизменной” /Там же, с.129/.

Наиболее впечатляющие результаты получены Т.А. Детлаф и сотрудниками руководимой ею Лаборатории экспериментальной эмбриологии им. Д.И. Филатова Института биологии развития РАН.

Идея использования при изучении эмбрионального развития пойкилотермных животных в качестве единицы измерения времени длительности одного митотического2 цикла в период синхронных делений дробления (t )3 была высказана Т.А. Детлаф в 1960 году /Детлаф, Детлаф, 1960/. Эта единица, как “одинаково пригодная для всех видов и независимая от температуры и темпов развития”, была сразу же высоко оценена А.А. Нейфахом и даже названа им "детлафом" /Нейфах, 1961, с. 54/.

Известно, что эмбриональное развитие пойкилотермных животных очень сильно зависит от внешних условий и прежде всего от температуры среды. Кроме того различны темпы развития эмбрионов разных видов живых организмов. Эти обстоятельства делают трудно сопоставимыми закономерности развития эмбрионов не только разных, тем более далеких друг от друга видов животных, но даже одного и того же биологического вида, если это развитие идет в различных условиях. Обычно для сопоставления темпов эмбрионального развития используют температурный коэффициент ВантГоффа (), показывающий, во сколько раз возрастет скорость процесса приповышении температуры на С. Но, как пишет Г.Г. Винберг, при попытках уточнить и конкретизировать представления о температурных зависимостях эмбрионального развития живых организмов, даже только в диапазоне наиболее оптимальных температур, “мы попадаем в область обширных, но на удивление плохо систематизированных знаний” /Винберг, 1983,с.31/. И это не удивительно: придерживаясь традиционных способов описания эмбрионального развития в общепринятых единицах измерения времени, в принципе невозможно привести к сопоставимому виду развитие эмбрионов разных видов живых организмов. Переход же к новым, "биологическим" единицам измерения времени открывает удивительное единство в закономерностях эмбрионального развития. Об этом свидетельствуют результаты, полученные Т.А. Детлаф и ее сотрудниками.

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 43 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.